[发明专利]用于车辆排气部件的燃料燃烧器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年7月15日提交的美国专利申请No.12/836,761的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及用于包括无空气喷嘴的车辆排气部件的燃料燃烧器。

背景技术

燃料燃烧器是柴油颗粒过滤器(DPF)的可靠再生以及对于其他排气催化剂和部件的热管理所需要的。例如，DPF能够随着时间的流逝而堵塞，这降低了发动机的工作效率。这些颗粒过滤器能够被再生，以烧掉捕集的颗粒物质。燃料燃烧器用来产生/增加热量，使得颗粒物质能够被烧掉。通常，燃料燃烧器的燃料输送系统具有空气流和燃料流，所述空气流和燃料流通过喷嘴提供燃料/空气混合物。点火器点燃从喷嘴喷射的燃料/空气混合物，以增加用于再生或后处理的热管理的热量。

在某些应用中，使用无空气喷嘴构造来代替燃料/空气混合物构造。无空气喷嘴是理想的，因为这类喷嘴消除了压缩空气的附加损失，并且消除了由于用来供给空气的附加部件而造成的额外成本和复杂性。在该类构造中，喷嘴只接收燃料供给而不包括压缩空气源。排气在沿着喷嘴的轴向方向上流动并且与从喷嘴喷射的燃料滴混合。然后，点火器点燃排气与燃料滴的混合物。

关于无空气喷嘴的一个担心是燃料在喷嘴以及相关的燃料管路内焦化——如果燃料暴露于热量的话。在发动机运行期间，燃料会经历化学变化，这种化学变化导致能够堵塞喷嘴的碳基干燥材料的形成。燃料的这种化学降解通常被称作燃料“焦化”。

发明内容

具有无空气燃料供给喷嘴的燃料燃烧器包括排气侧方进入构造。

在一个示例中，燃料燃烧器限定出轴向延伸的流动路径。无空气燃料喷嘴在基本沿着轴向延伸的流动路径的方向上将燃料滴喷射在燃料燃烧器内。排气入口在与沿轴向延伸的流动路径呈横向的方向上将排气从车辆排气系统导向无空气喷嘴。排气与燃料滴混合，产生排气/燃料混合物。然后，点火器点燃该混合物，以根据需要升高排气的温度。

被加热的排气被导向车辆排气系统中的排气部件。在一个示例中，排气部件包括柴油颗粒过滤器。

在一个示例中，燃料燃烧器包括沿着大于宽度的长度方向延伸的壳体。无空气喷嘴定位在壳体的一端，并且排气出口定位在壳体的相对端。排气入口在壳体的侧部上定位在喷嘴与排气出口之间的位置。

在一个示例中，内腔位于壳体内。内腔具有位于无空气喷嘴处的一端和面向排气出口的相对端。根据需要，内腔能够包括一个或多个开口。

本发明的这些和其他特征能够从下面的说明和附图中得到最好的理解，接下来是附图的简要说明。

附图说明

图1是具有结合了本发明的燃料燃烧器的车辆排气系统的示意图。

图2是具有内腔的图1的燃料燃烧器的示意图。

图3是穿过一个示例性内腔的截面视图。

具体实施方式

如图1所示，车辆排气系统10包括捕集颗粒物质的至少一个排气部件12，例如柴油颗粒过滤器(DPF)。燃料燃烧器14产生热量，使得捕集到的颗粒物质能够在排气部件12的再生循环中被烧掉。应当理解，尽管该示例涉及柴油颗粒过滤器，但燃料燃烧器能够与任何车辆排气部件使用，以用于再生目的或加热目的。

燃料燃烧器14包括位于壳体26内的无空气喷嘴16，壳体26具有在相对端之间延伸的长度和在径向方向上限定的宽度。在一个示例中，无空气喷嘴16通过连接至燃料供给系统的燃料管路18接收燃料，该燃料系统示意性地示出为28，其包括加压燃料源和其他相关联的燃料供给部件，例如喷射器、阀等。任何类型的用于无空气喷射器构造的燃料供给系统都能够被用来向无空气喷嘴16供给燃料。例如，诸如自动型燃料喷射器之类的计量装置能够通过燃料管路连接至燃料喷嘴，或者，燃料喷射器能够被用来直接向燃烧器喷射燃料。

燃料燃烧器14限定出沿着燃料燃烧器14的壳体26的长度的轴向延伸的流动路径20。燃料滴22通过无空气喷嘴16被喷射并与排气混合，以形成排气/燃料混合物，该混合物随后通过点火器24点燃。能够使用任何类型的点火器24，例如一个或多个电极。

排气通过入口30被引入，用于与燃料滴22混合。入口30包括通向壳体26的侧方进入构造，其中，排气沿着与轴向延伸的流动路径20呈横向的方向被导向无空气喷嘴16。排气的这种侧方进入在不需要诸如混合元件之类的任何其他部件的情况下引起进入的排气的涡旋。排气的这种涡旋作用能够产生更加均匀分布并彻底混合的燃料/排气混合物。另外，该侧方进入构造减少了在喷嘴内部的燃料焦化。